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1、综合接地系统接地极及连通性检测方法要点一、综合接地检测方法与原理综合接地检测在工程施工实践中共有两种检测，一种是对接地极的检测，目的是验证综合接地施工后接地极是否达到设计要求;另一种是对连通的检测，目的是验证隐蔽在混凝土中的综合接地专用钢筋的连接焊接是否达到相关技术标准要求。两种检测都是通过技术手段来检验综合接地的施工质量。(一)接地极检测综合接地接地极检测是专用于接地极对大地接触电阻值的检测。综合接地的接地极在铁路客运专线上的设置分别有:路基段的接触网支柱基础、桥梁段的桩基础和扩大基础的底板钢筋网、隧道段的初级支护锚杆钢筋连接和底板钢筋网。这些接地极在按铁路综合接地系统通用参考图制作后，都有
2、引出的综合接地端子与其连接。1 .检测仪表按照综合接地技术标准要求，接地极对地接触电阻不大于Id常规检测时可用精度为0.1级，量程为0lIOQ的ZC-8型接地电阻检测仪表。2 .检测方法及注意事项检测时除应按仪表使用说明书进行操作外，为保证对电阻测量质量，还应注意下列事项：(1)接地钎子应选在潮湿的土壤中，插入土壤里应足够深。(2)两个钎子应与被测接地极成为一线。(二)连通检测综合接地连通检测主要用于检测隐蔽在混凝土中钢筋间的连通状况,通过对钢筋的连通检测可判定出被测钢筋是否有变径，如有接续可判别钢筋接续情况。1 .检测原理综合接地钢筋的连通检测，是通过测量钢筋电阻值来实现的。在确定被测钢筋的
3、直径和长度后，用它的实测电阻值与理论计算电阻值进行比较。如果两个电阻值相同，可以判定被测钢筋全段没有缩径变化，如果这段被测钢筋的某一处是焊接的，可以确定焊接处的等效横截面与钢筋的截面相同，没有出现焊接面不足或者假焊。当实测电阻值大于理论计算电阻值时，必定是被测钢筋存在缩径，或者说有焊接的部位存在焊接质量差的问题，钢筋的通流性没有达到同等直径钢筋的通流标定值。常用于综合接地的专用结构钢筋规格为16。16的钢筋截面面积一般稍大于200mm2,BP：S16=R2=(162)23.14159=201.061mm2o已知铁的电阻率P=O.97lO-7Qm,则每米16的钢筋的理论计算电阻值为：R16=pL
4、/S16=0.9710-7mlm201.061mm2=0.9710-7mlm/201.06110-6m2=0.48210-3即16钢筋的理论单位电阻计算值R16=0.482X10-3。,同理其他型号钢筋也可比照计算出理论单位电阻值。连通检测时理论单位电阻值乘以长度数，就能够很容易得到被测钢筋的电阻。把它应有的计算电阻值与实测值加以比较，就能够判断隐蔽在混凝土中的钢筋是否连通，连通的通流性是否满足规定技术要求。2 .检测仪表工程实践中用于检测的仪表不仅有精度要求，还要能够满足恶劣环境下的使用要求。在综合接地连通检测上，常用的仪表有手动调整的双臂电桥电阻测量仪和自动调谐的数字直流电阻测量仪。由于综
5、合接地连通检测的量级很低,一般要求检测仪表精度应在0.1级,量程能测量10-5。以下的电阻值。配置的测量表笔线芯线截面积在4mm2以上,表笔接触面不小于70mm2.2.检测方法及注意事项综合接地的连通检测主要通过测量技术手段，检验隐蔽在混凝土中综合接地钢筋接续的质量。检测的方法是先计算出被测钢筋的电阻值，实测后将测量值与计算值比较,如果钢筋连通焊接面积不足(即钢筋缩径),会使被测等径钢筋电阻变大，从而判定被测钢筋的连通是否合格。若测量电阻值小于计算电阻值，可以认定被测综合接地钢筋接续连通的施工质量合格，否则视为不合格。接续不良会留下安全隐患问题，万一有大电流(直击雷或电力牵引短路)在这条接续不
6、良的钢筋上泄流，势必会引起混凝土内出现激烈的热效应，将造成承载体结构破坏。为了保证连通检测的准确性，可靠识别出接续不良的综合接地专用结构钢筋，应注意以下事项：(1)测量前应认真阅读仪表使用说明书，掌握仪表操作步骤和测量过程中的调整方法(主要是双臂电桥，其操作上匕较复杂)。(2)测量前应做好仪表的归零调整。(3)为了保证测量的准确性，应选用一根同样规格的钢筋做几次模拟检测。(4测量用的4根笔线必须是多芯的软线单根载面不应小于4mm2,否则会影响测量精度。(5)测量用的线夹必须按使用说明书的规定，同时成对夹在被测端子或连接件上。不得I各同侧两条测试笔线合一。(6)夹于端子上的两个测量线夹，应与端子
7、做到面接触。接触面不应小于70mm2o(7)检测时应考虑测量温度对测量电阻值的影响。(8)检测结果测出后，应做迂回通道的影响分析。因为综合接地的连通是利用混凝土中的结构钢筋构成的，结构钢筋都是网状布置，它们之间的搭连(T台有效面积不足0.5mm2,远小于200mm2,但数量大不可忽略)，会影响到测量结果。二、综合接地系统施工检测(一)路基段路基段的综合接地检测目的是通过测试验证，整个路基区段内综合接地制作的施工质量是否达到设计要求。路基段的接地检测主要是接触网支柱基础上的接地极对地电阻，另外连通测试是电缆槽上接地端子与设在支柱基础上(露于路基表面)端子的连通测试。1 .路基段综合接地接地极(人
8、工按地体)测试方法对路基段综合接地测试，主要是对接触网支柱基础上的接地端子作对地电阻值测量。对接地极独立检测时不应有贯通电缆连接，测量时应用对地电阻测量仪进行检测，按照铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定要求，测量值小于1。为合格，否则为不合格。检测的连接方式，如图3所示。由于路基区段地基含水量很低（路堤全是设有分层的土工隔栅，路堑大都是岩石地质），往往测量出的对地电阻大都大于1。对于路基段连续出现接地极大于IQ的，应提交设计单位考虑设置附加接地极。2 .路基区段接地连通检测方法路基区段接地连通检测主要是同侧接触网支柱间的接地端子连通测量和同处接触网支柱上的接地端子与电缆槽内接地端子的连通
9、检测。检测方式，如图4所示。检测所使用的仪表为万用表，测量时将表档设于导通位置，将两支表笔分别触在接触网支柱上的接地端子和电缆槽内接地端子上，检验两个端子间内部是否连接，如果万用表表针指向O（或发出蜂鸣），可确认被测接地端子间是连接的，否则为不连通。（二）桥梁段1 .承台综合接地检测方法承台综合接地检测主要是接地极检测，特殊情况下要进行连通检测。(1)承台综合接地接地极检测承台综合接地制作完成后，桥梁的墩台接地极即已形成。接地极是否符合设计要求应进行检测，检测条件是在承台混凝土浇筑7天后进行。按照铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定要求，承台综合接地接地极电阻值不应大于Id承台综合接地检测
10、方法如图5所示。(2)连通检测值得注意的是检测承台对地电阻值时，应分别对承台引出的两根竖向接地专用钢筋进行对地电阻测试，如果测量结果一致可确定接地连接合格；不一致时应首先进行两根竖向接地专用钢筋的连通测试，测出的连通电阻小于连通计算值应视为接地专用钢筋连通达到设计要求，承台接地电阻按小阻值确定。测出的连通电阻大于计算值时，说明接地专用钢筋连通制作不合格应返工，要重新进行专用接地钢筋的连接制作。2 .梁的综合接地检测方法梁的综合接地检测主要是连通测试，通过测试验证整个梁内综合接地制作的施工质量是否达到设计要求。由于梁内的综合接地制作是通过梁体内结构钢筋连通而成，所以梁上的综合接地施工质量检测应该
11、是连通检测。对梁体综合接地检测不包括对地测试。(1)梁的综合接地连通测试方法梁的综合接地检测是通过连通电阻值的测量，把实测值与理论计算值加以比较来实现的。测量前应先根据梁的设计图纸，确定被测综合接地端子间连通的钢筋长度，并换算出连通电阻理论计算值:R计=pLS检测使用的仪表为双臂电桥电阻测量仪（或数字直流电阻测量仪），精度为Lo级，读数小于10-5。现场实测量出梁上综合接地端子间的连通电阻值，将实测值与理论计算值作比较，如果实测值小于理论计算值，可判定被测端子间综合接地连接制作是合格的，反之为不合格。如果实测值大于理论计算值在两个数量级以上，应判定为被测段综合接地没有连通上（测出的电阻值是其他
12、钢筋搭连所致）。如果实测值大于理论计算值在一个数量级以下，可判定为这段综合接地连通不良，存在钢筋缩径问题（或连通焊接有效面积不足200mm2）o（2）箱梁的综合接地连通检测项目箱梁的接地端子和检测点较多，因此需要的检测内容也很多。为方便和区分检测项目，可用以下方式命名梁上各个端子（如图6所示）：A、A，一梁下小里程端下行侧和上行侧综合接地端子。B、B，一梁面小里程端下行侧和上行侧电缆槽内综合接地端子。C、C梁面小里程端下行侧和上行侧防护墙上综合接地端子。D、6一梁面小里程端下行侧和上行侧A墙顶面综合接地端子。E、E一设于梁面两侧的下行侧和上行侧接触网支柱基础螺栓。F、F一设于梁面两侧的下行侧和
13、上行侧接触网地锚基础螺栓。箱梁的综合接地连通检测项目应围绕着电缆槽内的综合接地端子进行，因为这个端子是桥与综合接地贯通电缆连接的关键端子。按照这一要求，箱梁的综合接地连通检测项共有：A-B:下行侧梁底综合接地端子与下行侧梁面电缆槽内综合接地端子间的连通检测。A,-B:上行侧梁底综合接地端子与上行侧梁面电缆槽内综合接地端子间的连通检测。B-B1:梁面上、下行侧电缆槽内综合接地端子间的连通检测。B-C:下行侧梁面电缆槽内综合接地端子与防护墙上综合接地端子间的连通检测。B1-C:上行侧梁面电缆槽内综合接地端子与防护墙上综合接地端子间的连通检测。B-D:下行侧梁面电缆槽内综合接地端子与A墙上综合接地端
14、子间的连通检测。B，一D上行侧梁面电缆槽内综合接地端子与A墙上综合接地端子间的连通检测。BE:下行侧梁面电缆槽内综合接地端子与设有接触网支柱基础螺栓间的连通检测（实测值以螺栓最小的电阻值为准）。B-E1:上行侧梁面电缆槽内综合接地端子与设有接触网支柱基础螺栓间的连通检测（实测值以螺栓最小的电阻值为准）。在箱梁的综合接地连通检测时，检测单位应通知监理单位派专业监理工程师到现场旁站，检测结果应由专业监理工程师签字确认。（三）隧道段1 .隧道初支接地极（人工接地体）检测方法隧道初支接地极（人工接地体）检测主要有接地检测和连通测试，目的是通过测试验证每个隧道综合接地单元的接地极制作的施工质量是否达到设
15、计要求。田、IV、V级围岩隧道的人工接地体检测，主要是接地极对地电阻检测和锚杆连接横向环通检测；I、11级围岩及明洞隧道的人工接地体检测，主要是接地钢筋网（人工接地体）对地电阻检测。（I）田,IV,V级围岩隧道的人工接地体测试方法按照设计在每个台车长度的m、IV、V级围岩隧道中，都做有一个将锚杆横向环接起来的人工接地体，当对每个接地极进行对地电阻值测量时,需要把接地体在隧道两侧底角引出的接地钢筋清理出来。测量对地电阻时应使用对地电阻测量仪进行检测。由于隧道内无法对地插人两根检测地线钎，测量时可将相邻接地极引出的钢筋作为地线钎使用。按照铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定要求，测量值小于1。
16、为合格，否则为不合格。检测的连接方式，如图7所示。检测接地锚杆环向连通情况时，应使用双臂电桥电阻测试仪（自动数字直流电阻测量仪）。检测表线连接方式，如图8所示。锚杆接地极横向连接检测，是通过测量横向环接钢架、钢筋连通电阻值来实现的，通过实测值与理论计算值的比较来判定横向环接钢架、钢筋连通施工质量。测量前应先根据印、IV、V级围岩隧道初期支护的设计图纸，确定被测综合接地专用横向环接钢架、钢架连通的等效钢筋长度，并换算出连通电阻理论计算值：R计=PL/S。检测使用的仪表为直流电阻测试仪，精度为LO级，读数小于110-5o现场测量出综合接地专用横向环接钢架、钢筋连通电阻值，将实测值与理论计算值作比较
17、，如果实测值小于理论计算值，可判定被测综合接地专用横向环接钢架、钢筋连通制作是合格的；反之为不合格。如果实测值大于理论计算值在两个数量级以上，应判定为被测段没有连通上（测出的电阻值是其他钢筋搭连所致）。如果实测值大于理论计算值在一个数量级上，可判定为这段综合接地连通不良，存在钢筋缩径问题（或连通焊接有效面积不足200mm2）o在对横向环接接地锚杆的钢架、钢筋连通检测时，检测单位应通知监理单位派专业监理工程师到现场旁站，检测结果应由专业监理工程师签字确认。(2)1、II级围岩及明洞隧道的人工接地体测试方法I、11级围岩及明洞隧道的人工接地体检测项目仅为对地电阻检测。测量对地电阻时应使用对地电阻测
18、量仪进行。由于隧道内无法对地插入两根仪表检测地线钎，测量时可将相邻接地极引出的钢筋作为地线钎使用。按照铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定要求，测量值小于1。为合格，否则为不合格。检测的连接方式可参照田、IV、V级围岩隧道的人工接地体对地电阻检测。2 .隧道二次衬砌接地检测方法隧道二次衬砌的综合接地检测主要是连通测试，目的是通过测试验证二次衬砌的综合接地单元连通制作质量是否达到设计要求。二次衬砌的综合接地连通检测主要有:每个二次衬砌接地单元连通检测洞室接地连通检测。(1)二次衬砌栅型综合接地防护网连通检测测试方法按照设计，在每个台车长度的隧道二次衬砌和明洞内都设有栅型综合接地防护网，拱壁内
19、所有纵向接地钢筋都由一根环向连通的钢筋连接起来，连通检测就是通过对这根环向连通钢筋的电阻检测来进行的。检测连通电阻应在挡墙和电缆槽制作施工之前完成。测量时需将隧道两侧底角引出的接地钢筋清理出来。测量连通电阻时应使用双臂电桥电阻测试仪（自动数字直流电阻测量仪）进行检测。实测电阻值小于计算连通电阻值为合格，否则为不合格。检测时连接方式如图9所示。（2）洞室综合接地连通检测测试方法洞室综合接地连通检测使用双臂电桥电阻测试仪（自动数字直流电阻测量仪）检测连通电阻，测量时将表笔分别接到洞室侧壁设置的综合接地端子及本侧隧道边墙角引出的连接该接地端子的接地连接钢筋上。实测电阻值小于计算连通电阻值为合格，否则
20、为不合格。计算连通电阻值是指连接两个接地端子间钢筋的理论计算电阻值。检测时的连接方式如图10所示。（3）下锚段或隔离开关段接地连通检测测试方法下锚段或隔离开关段设置的接地端子与隧道边墙角引出的连接该接地端子的接地连接钢筋要做连通检测，具体方法比照综合洞室接地连通检测测试。（4）隧道内接触网槽道（拱顶接地端子）接地连通检测测试方法接触网槽道（拱顶接地端子）接地连通检测是通过直流电阻测量仪测量其连通电阻来完成的，在隧道的挡墙和电缆槽没有制作时，可将直流电阻仪的一只表笔接到槽道上，另一只表笔接到隧道底角引出的连接槽道（拱顶接地端子）的环向钢筋上。计算出这段连接钢筋的直流电阻，将实测值与计算值比较，实测电阻值小于计算连通电阻值为合格，否则为不合格。当隧道的挡墙和电缆槽已完成制作，隧道底角引出的连接槽道的环向钢筋已连接到挡墙顶部纵向钢筋上并被隐蔽。这样另一只表笔可接到挡墙或电缆槽的端子上测量，判定方法同上。
